陳建 陳劍秋 李新柱 李玉曉 王營(yíng) 袁鳳英 宋國(guó)發(fā) 徐明崗 范玲超
摘要 調(diào)酸型復(fù)合肥料作為一種新型功能性復(fù)合肥,整體pH呈堿性,并添加特定增效物質(zhì),突破了傳統(tǒng)復(fù)合肥自身pH呈酸性的特點(diǎn),具有改良酸化土壤和提高作物產(chǎn)量的雙重功效。本研究通過(guò)進(jìn)行調(diào)酸復(fù)合肥料研發(fā),并在大田花生中進(jìn)行試驗(yàn)和應(yīng)用,旨在探明調(diào)酸型復(fù)合肥料在酸性土壤中的作用效果,為我國(guó)新型肥料的發(fā)展和酸性土壤改良提供技術(shù)支撐。試驗(yàn)結(jié)果表明,調(diào)酸型復(fù)合肥料可有效提高花生葉綠素含量約2.2~2.5個(gè)單位,土壤pH提高0.08~0.14個(gè)單位,有效激活堿解氮、有效磷等土壤養(yǎng)分的有效性,花生產(chǎn)量較普通復(fù)合肥增產(chǎn)約5.8%~7.5%,效果顯著,可嘗試在酸性土壤區(qū)域進(jìn)行推廣和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 新型肥料;調(diào)酸復(fù)合肥;土壤酸化;花生
中圖分類(lèi)號(hào) S156? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 1007-7731(2023)07-0119-04
Study on the Application Effect of New Type of Acid-Adjusting Compound
Fertilizer on Peanut in Acid Soil
CHEN Jian CHEN Jianqiu ?LI Xinzhu LI Yuxiao WANG Ying YUAN Fengying
SONG Guofa XU Minggang FAN Lingchao
(1Kingenta Ecological Engineering Group Co.,Ltd., Linshu? Shandong 276700;
2Weifang Institute of Technology, Qingzhou Shandong 262500;
3State Key Laboratory of Nutrition Resources Integrated Utilization,Linshu Shandong 276700;
4South Subtropical Crop Research Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,
Zhanjiang Guangdong 571101)
Abstract As a new type of functional compound fertilizer, acid-adjusted compound fertilizer has the overall pH of alkaline,adding specific synergistic substances,breaking through the characteristics of traditional compound fertilizer itself pH is acidic, and has the functions of adjusting soil pH,improving soil and cultivating land. In this study, acid-regulated compound fertilizer was researched and developed, and tested and applied in field peanut, aiming to explore the effect of acid-regulated compound fertilizer in acid soil,and provide technical support for the development of new fertilizer and acid soil improvement in China. The experimental results showed that acid-adjusted compound fertilizer could effectively increase the chlorophyll content of peanut by 2.2~2.5 units, increase the soil pH value by 0.08~0.14 units, and increase the peanut yield by 5.8%~7.5% compared with ordinary compound fertilizer, which had obvious effects on adjusting soil pH and improving peanut yield. It can be popularized and applied in acidic soil area.
Keywords new fertilizer; acid-adjusting compound fertilizer; soil acidification; peanut
我國(guó)土壤酸堿性分布整體呈現(xiàn)“南酸北堿”的特點(diǎn),南方酸性土壤分布廣泛,北方土壤也呈現(xiàn)逐年酸化趨勢(shì),這主要與地球化學(xué)、地形地勢(shì)、自然環(huán)境以及農(nóng)業(yè)種植等諸多因素有關(guān)[1]。如在熱帶、亞熱帶地區(qū),降雨量大,土壤淋洗嚴(yán)重,鈣、鎂等堿性離子容易被沖刷掉,鐵、鋁等酸性離子含量高,使土壤呈酸性;土壤微生物活動(dòng)與植物的根系作用產(chǎn)生根際分泌物可能會(huì)使土壤酸化;農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)化學(xué)肥料的大量應(yīng)用和殘留,導(dǎo)致土壤酸化等。前人研究表明,長(zhǎng)期使用氮肥或普通化肥,雖然可有效促進(jìn)作物長(zhǎng)勢(shì)和提高作物產(chǎn)量,但也可一定程度上酸化土壤[2]。土壤酸化會(huì)導(dǎo)致土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的有效性降低,作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收受阻,阻礙作物產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的提高;土壤酸化會(huì)加劇青枯病等作物病害的發(fā)生,導(dǎo)致作物減產(chǎn)和農(nóng)業(yè)種植收益下降;土壤酸化還會(huì)導(dǎo)致土壤中多種重金屬的積累,嚴(yán)重污染環(huán)境和對(duì)人類(lèi)身體健康造成危害[3]。因此,對(duì)酸性土壤進(jìn)行科學(xué)改良,對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展、農(nóng)作物產(chǎn)量的提高以及保障人類(lèi)身體健康都具有重要意義。
現(xiàn)階段,酸性土壤的改良多集中在利用傳統(tǒng)方法和新型土壤調(diào)理劑進(jìn)行改良。傳統(tǒng)方法如利用生石灰、草木灰等,雖然可以在短時(shí)間內(nèi)一定程度上降低土壤pH,但長(zhǎng)期施用容易導(dǎo)致土壤板結(jié),出現(xiàn)土壤“復(fù)酸”等問(wèn)題[4]。新型土壤調(diào)理劑可有效改良酸性土壤,如硅鈣鉀鎂肥近年來(lái)被廣泛推廣,但硅鈣鉀鎂肥通常要與普通化肥搭配施用,粉狀易揚(yáng)塵,增加勞動(dòng)力和勞動(dòng)成本,是其主要缺陷[5]。新型調(diào)酸復(fù)合肥兼具營(yíng)養(yǎng)和土壤改良雙重功效,不僅可為作物提供充足營(yíng)養(yǎng),還可有效調(diào)節(jié)酸性土壤pH,緩解土壤酸化,改善土壤微生物區(qū)系,促進(jìn)作物產(chǎn)量的提高,且施用方便,具有廣闊的研究和發(fā)展前景。
1 材料與方法
1.1 供試材料
供試作物:花生(魯花9號(hào))。供試肥料:①金正大調(diào)酸型復(fù)合肥料(純N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)。調(diào)酸型復(fù)合肥料屬于新型功能性肥料,主要采用堿性或中性原料,通過(guò)滾筒造粒制成,添加礦源黃腐酸等特定增效物質(zhì),肥料pH呈堿性(pH 7.5~8.0),具有調(diào)節(jié)土壤酸性環(huán)境,改土養(yǎng)地促進(jìn)作物生長(zhǎng)等功能。②普通復(fù)合肥料(純N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)。使用常規(guī)原料尿素、一銨、硫酸鉀和硝酸鉀等制成,pH呈酸性,長(zhǎng)期使用易使土壤酸化問(wèn)題加劇。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本研究采用大田試驗(yàn)方法,在山東省臨沭縣和煙臺(tái)市海陽(yáng)縣各設(shè)置1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),2個(gè)試驗(yàn)地都屬于酸性土壤區(qū)域,土壤酸性較大。試驗(yàn)一于2021年4月29日至9月10日在山東省臨沭縣進(jìn)行,試驗(yàn)二在山東省煙臺(tái)市海陽(yáng)縣于2021年5月10日至9月15日開(kāi)展。2個(gè)地點(diǎn)試驗(yàn)均分為2個(gè)處理:分別是對(duì)照(CK)和試驗(yàn)處理(T),每個(gè)處理面積各667 m2。定植前15 d起壟,壟高約10 cm,壟溝寬約35 cm,對(duì)照區(qū)CK底肥為普通復(fù)合肥750 kg/hm2,試驗(yàn)區(qū)T為調(diào)酸型復(fù)合肥750 kg/hm2,花生種植密度為12 萬(wàn)穴/hm2左右,試驗(yàn)和對(duì)照除底肥使用不一致外,追肥和其他操作管理均一致。
1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法
花生產(chǎn)量測(cè)定,花生收獲期2個(gè)處理各隨機(jī)取2 m2(1 m×2 m)的區(qū)域進(jìn)行測(cè)產(chǎn),各取3個(gè)重復(fù),曬干后用托盤(pán)天平進(jìn)行稱重取平均值,換算成每hm2產(chǎn)量,單株果數(shù)和單株生產(chǎn)力為2個(gè)處理取樣花生計(jì)數(shù)和稱量后計(jì)算求平均值獲得。葉綠素含量為花生生長(zhǎng)中后期用SPAD儀測(cè)定,每個(gè)處理各取10個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定求平均值。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行整理分析,采用DPS 7.05軟件LSD法進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果均以3次重復(fù)分析的平均值來(lái)表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 花生性狀及產(chǎn)量
從花生葉綠素測(cè)定值(見(jiàn)表1、表2)看,無(wú)論是臨沭還是海陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn),試驗(yàn)區(qū)花生葉綠素含量均顯著高于對(duì)照區(qū),其中臨沭試驗(yàn)點(diǎn)花生葉綠素含量較對(duì)照提高12.2個(gè)百分點(diǎn),海陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)提高2.5個(gè)百分點(diǎn),且差異均達(dá)到顯著水平。說(shuō)明與普通復(fù)合肥相比,調(diào)酸型復(fù)合肥通過(guò)調(diào)理酸性土壤,活化土壤養(yǎng)分,肥效持久肥力足,促進(jìn)花生對(duì)養(yǎng)分的吸收,促進(jìn)葉片葉綠素含量的形成。
2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)單株花生果數(shù)和單株生產(chǎn)力(見(jiàn)表1、2),試驗(yàn)區(qū)均好于對(duì)照區(qū),這可能是調(diào)酸復(fù)合肥花生產(chǎn)量較對(duì)照顯著提高的主要原因。海陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)無(wú)論是單株生產(chǎn)力還是單株果數(shù),均達(dá)到顯著水平;臨沭試驗(yàn)點(diǎn)試驗(yàn)區(qū)花生單株生產(chǎn)力顯著高于對(duì)照區(qū),單株果數(shù)高于對(duì)照區(qū),但未達(dá)到顯著水平。
通過(guò)對(duì)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)花生進(jìn)行實(shí)地測(cè)產(chǎn),數(shù)據(jù)顯示,試驗(yàn)區(qū)花生產(chǎn)量較對(duì)照區(qū)均有顯著提高,其中臨沭試驗(yàn)點(diǎn)花生產(chǎn)量提高612 kg/hm2,增幅為7.5%;海陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)花生單產(chǎn)提高232.5 kg/hm2,增幅為5.8%,產(chǎn)量提高明顯(見(jiàn)表1、2)。說(shuō)明調(diào)酸復(fù)合肥通過(guò)改良酸性土壤,提高花生葉片葉綠素含量,提高花生單株果數(shù)和單株生產(chǎn)力,從而有效提高了花生產(chǎn)量。
2.2 土壤肥力
從收獲后土壤各指標(biāo)測(cè)定結(jié)果看,2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)花生收獲后土壤pH值均有了一定幅度的提升,其中臨沭試驗(yàn)點(diǎn)提高0.08個(gè)單位,海陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)土壤pH提高0.14個(gè)單位(見(jiàn)表3、4),說(shuō)明施用調(diào)酸復(fù)合肥可有效提高酸性土壤pH,長(zhǎng)期施用可能會(huì)更好地改良酸性土壤。另外,調(diào)酸復(fù)合肥通過(guò)改善酸性土壤pH,土壤各營(yíng)養(yǎng)元素的有效性整體呈上升趨勢(shì),且2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果基本一致。其中,土壤堿解氮、有效磷和交換性鎂的含量較對(duì)照的提升幅度較大,臨沭試驗(yàn)點(diǎn)和海陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)堿解氮較對(duì)照分別提高6.18、4.70 mg/kg,有效磷含量分別提高8.94、6.62 mg/kg,交換性鎂含量分別提高14.87、4.92 mg/kg,差異較顯著。說(shuō)明調(diào)酸型復(fù)合肥可通過(guò)改良土壤,有效激活土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的有效性,從而促進(jìn)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收,提高作物產(chǎn)量。
3 結(jié)論與討論
試驗(yàn)結(jié)果表明,新型調(diào)酸復(fù)合肥在酸性土壤花生上的應(yīng)用效果顯著。與普通復(fù)合肥相比,調(diào)酸復(fù)合肥可通過(guò)調(diào)節(jié)作物根際土壤pH,提高酸性土壤養(yǎng)分的有效性,使得前期花生葉色濃綠長(zhǎng)勢(shì)好,后期肥效持久不脫肥。經(jīng)測(cè)定,調(diào)酸復(fù)合肥可有效提高花生生長(zhǎng)中后期葉綠素含量,臨沭試驗(yàn)點(diǎn)提高12.2個(gè)單位,海陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)提高2.5個(gè)單位;有效提高花生收獲后土壤pH,臨沭試驗(yàn)點(diǎn)提高0.08個(gè)單位,海陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)提高0.14個(gè)單位;花生收獲后土壤營(yíng)養(yǎng)元素有效性呈上升趨勢(shì),其中堿解氮、有效磷和交換性鎂含量的提高幅度較大,說(shuō)明調(diào)酸復(fù)合肥通過(guò)改善土壤酸化環(huán)境,還可有效激活土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的有效性;另外,花生單株果數(shù)、單株生產(chǎn)量和花生產(chǎn)量均得到了較顯著的提高,2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)花生產(chǎn)量提高5.8%~7.5%,增產(chǎn)效果明顯。
新型調(diào)酸復(fù)合肥通過(guò)其獨(dú)特的配方構(gòu)成以及添加礦源黃腐酸等多種特定增效成分,有效提高了復(fù)合肥的pH,使其整體pH呈堿性,與傳統(tǒng)酸性復(fù)合肥有很大區(qū)別。調(diào)酸復(fù)合肥通過(guò)調(diào)節(jié)作物根際土壤pH,緩解土壤酸化給作物造成的危害,并有效提高土壤養(yǎng)分的有效性,提高肥料利用率,這可能是花生產(chǎn)量提高的重要原因。另外,礦源黃腐酸等特定增效物質(zhì)不僅可有效刺激作物根系的生長(zhǎng),提高作物對(duì)養(yǎng)分的吸收,還可使作物長(zhǎng)勢(shì)更健壯,提高作物對(duì)酸性環(huán)境的抗脅迫能力,從改良土壤和作物自身2個(gè)方面提高酸性土壤花生的整體長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 王義祥,辛思潔,葉菁,等.生物炭對(duì)強(qiáng)酸性茶園土壤酸度的改良效果研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2018,34(12):108-111.
[2] 柳瑞,HAFEEZ A,李恩琳,等.減氮配施稻稈生物炭對(duì)稻田土壤養(yǎng)分及植株氮素吸收的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2020(7):1-10.
[3] 吳霄霄,米長(zhǎng)虹,吳昊,等.鎘污染稻田修復(fù)效果評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2019,38(7):1498-1505.
[4] 廖偉,吳忠東,沈新磊. 土壤酸化治理研究進(jìn)展[J]. 河南農(nóng)業(yè),2019(25):23.
[5] 索琳娜,馬杰,劉寶存,等. 土壤調(diào)理劑應(yīng)用現(xiàn)狀及施用風(fēng)險(xiǎn)研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2021,40(6):1141-1149.
(責(zé)編:張宏民)